以下是其計算方法，其中所用ADC的SNR = 60 dB。

注意，20 mV的噪聲可使系統(tǒng)靈敏度下降1位或6 dB，使系統(tǒng)性能從要求的60 dB降至54 dB。為了解決這個問題，可能應(yīng)該選擇一種新型轉(zhuǎn)換器，以便維持60 dB或0.1%的系統(tǒng)精度。我們選擇一款A(yù)DC，其SNR/動態(tài)范圍為70 dB，或者，其ENOB為11.34位，看看是否有用。

看起來性能并無多大變化。為什么？因為前端的噪聲太大，無法實現(xiàn)0.1%的精度，雖然轉(zhuǎn)換器的性能本身要遠遠好于規(guī)格要求。需要改變前端設(shè)計，以便實現(xiàn)需要的性能。這種情況如下面的圖6所示。知道最后一個配置示例為什么不起作用嗎？設(shè)計人員并不能簡單地選擇一款更好的ADC來提高系統(tǒng)的整體性能。

圖6. 前端噪聲與12位70 dB ADC噪聲比較。

加總情況

前面選擇的10 V滿量程、12位ADC的動態(tài)范圍為60 dB，可實現(xiàn)0.1%的精度。這意味著，總累積誤差需要小于10 mV或10 V/(1060/20)，才能達到0.1%的精度要求。因此，必須更換前端組件，以把前端誤差降至9 mV p-p，如圖7所示，所用轉(zhuǎn)換器的SNR為70 dB。

圖7. 低前端噪聲與12位70 dB ADC噪聲比較。

如果要使用14位、74 dB ADC，如圖8所示，則對前端的要求甚至可以進一步放寬。但這種折衷可能會導(dǎo)致成本增加。這些折衷要根據(jù)具體的設(shè)計和應(yīng)用進行評估。舉例來說，更值得的做法可能是加大對容差更小、漂移更低的電阻的投入，而不是投資采購性能更強的ADC。

圖8. 前端噪聲與14位74 dB ADC噪聲比較。

分析總結(jié)

前文簡要介紹了精度誤差、分辨率和動態(tài)范圍之間的關(guān)系，這些指標(biāo)為針對具體應(yīng)用選擇轉(zhuǎn)換器提供了不同的參考，這些應(yīng)用則要求達到一定的測量精度。了解所有組件誤差以及這些誤差對信號鏈的影響至關(guān)重要。注意，并非所有組件均生而平等！創(chuàng)建囊括所有這些誤差的電子表是插入不同信號鏈組件的簡便方法，可更快進行評估并決定組件的權(quán)衡取舍，如表2所示。在不同組件的成本之間進行權(quán)衡時，尤其如此。另外，有關(guān)如何生成這種電子表格的討論將在本系列第三部分進行。最后，請記住，單純增加信號鏈中轉(zhuǎn)換器的性能或分辨率無法提升測量精度。如果依舊存在同樣數(shù)量的前端噪聲，精度將不會得到改善。只會讓這些噪聲或不精確性測量達到更精細(xì)的程度，并最終可能讓設(shè)計人員的老板付出更多的成本。